Kierownik tematu
Prof. nadzw. dr hab. Tiaza Bem
Cel realizacji tematu
Zbadanie wybranych mechanizmów warunkujących przetwarzanie informacji w układzie nerwowym na modelu zwierzęcym i u człowieka przy zastosowaniu metod doświadczalnych, obliczeniowych oraz metod modelowania matematycznego.
Planowane efekty naukowe i praktyczne
Spodziewane efekty dotyczą trzech zagadnień tematycznych:
1. Procesy fizjologiczne warunkujące patologiczne formy aktywności motoneuronów oraz upośledzenia sterowań ruchem lokomocyjnym po uszkodzeniach rdzenia kręgowego i nerwów obwodowych.
Określona będzie charakterystyka czasowych i częstotliwościowych potencjałów jednostek ruchowych w syndromie uogólnionych fascykulacji, występujących m.in. we wczesnych stadiach stwardnienia zanikowego bocznego. Przeprowadzona będzie weryfikacja hipotezy o udziale receptorów serotoninowych w sterowaniu czynnością mięśni w ruchu lokomocyjnym. Wyniki wskażą sposób prowadzenia terapii wspomagającej po uszkodzeniach rdzenia kręgowego oraz umożliwią podjęcie badań przedklinicznych.
2. Mechanizmy konsolidacji pamięci.
Przeprowadzone będzie pozyskiwanie i analiza danych behawioralnych oraz elektrofizjologiczych w trakcie formowania się pamięci przestrzennej oraz uczenia poprzez obserwację u gryzoni. Określony zostanie wpływ skali czasowej, w jakiej wykonywana jest obserwacja wykonywanego zadania przestrzennego na szybkość przyswajania tego zadania u szczurów. Zweryfikowana będzie hipoteza o możliwości kodowania informacji w trakcje obserwacji poprzez aktywacje komórek miejsca (ang. place cell). Zbadany zostanie wpływ topologii sieci neuronowej na stabilność hierarchicznych wzorców pobudzeń neuronalnych będących reprezentacjami obiektów w modelu pamięci roboczej. Określone będą związki miedzy różnymi typami plastyczności synaps, dynamiką sieci i ilością przetwarzanej informacji.
3. Połączenia funkcjonalne mózgu.
Opracowana zostanie mapa połączeń funkcjonalnych kory mózgowej w oparciu o dane EEG rejestrowane u osób zdrowych w czasie spoczynku i podczas anestezji wziewnej oraz u osób z padaczką. Umożliwi to ocenę globalnej integracji rożnych obszarów kory, ich segregacji i podatności na zmiany o charakterze patologicznym oraz ocenę, które ze stosowanych metod analizy różnicują najlepiej stany fizjologiczne i fizjopatologiczne. Metodyka ta znajdzie zastosowanie w analizie połączeń funkcjonalnych pomiędzy korą i hipokampem na różnych etapach konsolidacji pamięci przestrzennej w modelu zwierzęcym choroby Alzheimera, planowanej w kolejnym etapie badań.
